电力系统自控设备典型故障分析及处理

高长松，赵 艳

（1.徐州润源热力有限公司，江苏徐州 221100；2.国家电网江苏省徐州市铜山供电公司，江苏徐州 221100）

1 变频器类型及故障

1.1 ABB 变频器

1.1.1 补水泵无法定压并且无法实现自动补水

（1）现象：补水压力设定0.3 MPa，无法实现自动启停。

（2）处理：①正确设置变频器的控制方式及参数；②以安装远传压力表为例。正确选择应用宏，将ABB 变频器参数9902 设置为PID，1102 设置为DI3，1002 设置为DI1，1201 设置为选择，1601 为未选择，4010 为内部，4016 为AI1；③变频器参数下载，用面板连接变频器引线数据，选择本地参数备份上传控制盘选中；④选择下载所有程序至传动仅仅下装应用程序。

（3）注意事项：变频器应用宏修改后，设置为PID 宏，相应的参数设置应进行更改。

1.1.2 补水变频器自动补水频率上升速度慢。

（1）现象：补水压力设定为0.44 MPa，变频器由0 Hz 上升至50 Hz。

（2）处理：①首先查看变频器选型是否与负载匹配，容量是否过小；②电机是否缺相；③查看变频器参数设置：最高频率和最低频率设定情况，如果过低造成无法提升频率；④检测变频器的霍尔互感器有无故障。

（3）注意事项。对于此类故障：①检查负载情况；②查看参数设置；③检查变频硬件情况；④查明外部给定信号是否正常。

1.2 丹佛斯变频器

（1）故障：电机无法运行。

（2）现象：报警代码OC，无法运行。

（3）处理：①查明报警，转矩超出极限；②盘动负载机械卡涩，联系机务专业消除机械卡涩故障；③空载启动，负载试运电机及减速机，运行正常。

（4）注意事项：①设备启动前经常检查设备有无卡涩，盘动其灵活性；②运行中检查无异物卡涩。

1.3 施耐德变频器

（1）故障：电机运行三相电流不平衡。

（2）现象：三相电流输出严重不平衡。

（3）处理：①测量可控硅C 相电阻为MΩ 级，进行更换可控硅；②重新优化参数设置：P003-1，P0304-400 V，P0305-477 A，P0306-250 kW，P0311-960 r/min，P0700-2 端子输入，P0704-13，升速增加频率，P0706-14，减少频率，P1000-1，P1120-120 S，P1121-240 S，P0500-1，选择风机和水泵，P1300-2V/f 频率增加。

（4）注意事项：①落实变频器的定期保养及维护措施；②建立变频大、小修制度，保证变频器处于良好备用状态。

1.4 变频器控制柜

（1）1#循环水泵变频器无法启动。

（2）现象：1#循环水泵变频柜在启动时继电器KA3 处冒出火花。

（3）处理：紧固端子X1 上的N 线处松动部位，直到无火花。

（4）注意事项：①注意设备的使用环境，保证干燥；②控制柜及内部端子定期维护，保持良好备用。变频器端子接线图如图1 所示。

图1 变频器端子接线图

1.5 智能高压变频调速系统

1.5.1 输出过负荷

（1）变频器停机故障。

（2）现象：报停机故障。

（3）处理：①检查电机负载和变频调系统额定参数；②检查电机连接电缆；③如果故障只是在加速时候出现，加速时间可能太短，增加设定加速时间；④检测电流霍尔测量信号回路。

（4）注意事项：①注意设备的使用环境，保证干燥；②控制柜及内部端子定期维护，保持良好备用。

1.5.2 变压器超高温保护

（1）变频器停机故障。

（2）现象：变压器超高温故障保护。

（3）处理：①检查变压器负载和环境温度与额定值相比较；②检查安装条件是否满足安装要求（是否暴露在阳光下、空气流通是否良好等）；③检查外部信号回路线路及电缆的屏蔽是否正确接地；④检查温控仪及其电路的线路。

（4）注意事项：①注意设备的使用环境；②大修后控制电源的相序与原来保持一致，防止通风扇反转。

1.5.3 控制电源故障报警

（1）现象：控制电源报警。

（2）处理：①检查AC 380 V/DC 220 V辅助电源；②检查DC 24 V 电源输出及产生回路；③检查各回路监测继电器及其接线。

2 DCS、PLC 类故障

2.1 运行时DCS 无长延时信号运行。

（1）现象：补水泵点动DCS 起动，无法自保持。

（2）处理：①检查发现DCS 柜启停接点接反；②调整变频器闭锁线至PLC 柜线路。

（3）注意事项：①DCS 安装后应进行各种工况调试；②失控期间变频器切换就地运行，保证控制及安全；③对回路接点进行改造。

变频器控制原理如图2 所示。

图2 变频器控制原理

2.2 PLC 柜无启动备妥信号。

（1）现象：循环水泵无法启动。

（2）处理：①测量PLC 启动输出端子电阻为MΩ 级；②测量变频器输出电压为0 V；③查明端子接地，调整端子后启动正常。

2.3 PLC 控制屏黑屏

（1）现象：PLC 屏幕液晶无显示，无法操作。

（2）处理：①更换PIC 电源保险仍然无显示，熔断器烧断；②查明相电源对地电阻为0，系回路接地；③进行绝缘处理后，试送电，测量电压220 V，PLC 恢复正常。

2.4 PLC 控制系统失去控制

（1）现象：PLC 无法实现远程启动、停止，电源模块故障灯报警，PLC 电源模块烧坏，设备无法远程调节，只能就地运行调节。

（2）处理：①重新校核PLC 电源模块容量；②设备停运后，更换大一级的PLC 电源模块。

（3）注意事项：①设备扩容后及时校核模块容量；②及时更换增容后的电源模块。

3 问题分析及防范措施

3.1 共性问题

（1）变频器及PLC 软、硬件故障。

（2）控制回路继电器故障。

（3）控制柜维护、检修不及时。

3.2 个性问题

（1）变频器及PLC 进行技术改造前必须进行容量校核。

（2）自控设备使用环境湿度大，高、低压变频器对环境湿度要求较高。

3.3 防范措施

（1）自控设备改造前要进行容量校核。校核所带负荷的容量及AI、AO 模块的接点总容量，选择PLC 电源模块容量。校核负载容量配置变频器。

（2）对于自控设备运行环境严格要求较为严格。使用环境温度-15～40 ℃，相对湿度＜95%，污染级别为不许有导电性粉尘存在。

（3）自控设备定期维护及检修。控制柜端子紧固及测量对地绝缘电阻，对通道进行测试，保证其使用时性能可靠。

（4）在检修、改造后，及时对自控设备进行性能、工况试验、提高设备功能的完整性。

（5）加强值班人员及检修人员对自控设备的培训，提高解决问题能力。

（6）提高自控人员和故障处理人员的分析能力、解决现场应急处理问题的能力。